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Elektromagnetisches Schaltrelais mit Haupt- und Vorkontakt, insbesondere
zur Verwendung als Schaltschütz in Röntgenapparaten Zur Dämpfung der beim Schließen
von Stromkreisen, z. B. beim Einschalten eines Röntgenapparates, auftretenden !Einschaltstromstöße
ist es bekannt und üblich, Vorwiderstände zu verwenden, über welche die Stromkreise
zunächst geschlossen werden und welche nach kurzer Zeit überbrückt werden. Die dazu
benötigten, meist elektromagnetisch betätigten Schalter (Schaltrelais) weisen im
allgemeinen einen Hauptkontakt und einen mit diesem gekuppelten Vorkontakt auf;
zunächst wird bei der Betätigung des Schalters der Vorkontakt und dadurch der cStromkreis
über den Dämpfungswiderstand geschlossen. Kurz darauf schließt sich der Hauptkontakt,
durch den ,der Dämpfungswiderstand überbrückt wird. Bei derartigen Schaltrelais
erfolgt die Öffnung des Stromkreises an dem Vorkontakt, da dieser sich erst nach
Öffnen des Hauptkontaktes öffnet. Vor der eigentlichen Abschaltung des Stromkreises
wird also der Dämpfungswiderstand eingelegt. Dies ist in vielen Fällen nachteilig,
insbesondere wenn die Öffnung des Stromkreises, wie z. B, das rAusschalten eines
Röntgenapparates, in einem genau bestimmten Zeitpunkt nach Ablauf einer vorbestimmten
Zeitspanne stattfinden soll. So würde ein solcher Ausschaltvorgang bei einem Röntgenapparat
zur Folge haben, daß nach Öffnung des Vorkontaktes noch bis zur Öffnung des Hauptkontaktes
Röntgenstrahlen geringerer
Härte erzeugt werden. Eine einwandfreie
Einhaltung der vorher eingestellten B!elichtungs.zeit ist daher bei Benützung solcher
Schaltrelais nicht möglich. Zur Beseitigung dieses Nachteiles hat man daher vielfach
ein zusätzliches rSchaltrelais ohne Vorkontakte angeordnet, welches die Öffnung
des vorher durch das mit Vorkontakten versehene Schaltrelais geschlossenen Stromkreises
bewirkt. Die (Anordnung eines zusätzlichen Schaltrelais (bei Drehstromanlagen also
:dreier oder wenigstens zweier zusätzlicher .Schaltrelais) bedeutet aber eine Verteuerung
der Anlage; auch wird die Schaltung verwickelter, da beide Relais in bestimmter
Abhängigkeit voneinander sowohl beim Schließen als auch beim Öffnen des Stromkreises
betätigt werden müssen.
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Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Schaltrelais mit Haupt-
und Vorkontakt, insbesondere zur Verwendung als Schaltschütz in Röntgenapparaten,
bei dem die eingangs geschilderten Nachteile vermieden sind. Erfindungsgemäß sind
zwei von dem beweglichen Relaisanker gesteuerte, elektrisch miteinander verbundene
. (Schaltglieder vorgesehen, von denen das eine mit dem feststehenden Häuptkontaktstück,
.das andere mit dem über einen Widerstand mit dem Hauptkontaktstück verbundenen
feststehenden Värkontaktstück .derart zusammenarbeitet, daß sowohl bei der Bewegung
.des Relaisankers im Sinne des Schließens der Kontakte als auch bei seiner Bewegung
im Sinne des Öffners der Kontakte stets zunächst der Vorkontäkt und danach erst
der Hauptkontakt betätigt wird. Man kann natürlich den Widerstand auch in die Verbindungsleitung
der beiden beweglichen Schaltglieder legen und dann das feststehende Hauptkontaktstück
unmittelbar mit dem feststehenden Vorkontaktstück verbinden, ohne daß sich an der
Wirkungsweise des Relais etwas ändert. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des
Schaltrelais gemäß der Erfindung ist mindestens das mit dem Vorkontaktstück zusammenarbeitende
Schaltglied über ein elastisches Zwischenglied mit dem Relaisanker derart gekuppelt,
daß es bei der Bewegung des Relaisankers im Sinne des: Schließens der Kontakte nach
Berührung des Vorkontaktstückes in eine solche Lage gegenüber dem anderen Schaltglied
gelangt und in dieser durch eine nach -Schließung des Hauptkontaktes einfallende
Klinke festgehalten wird, daß bei einer Bewegung des Relaisankers im Sinne der Öffnung
der Kontakte zunächst das Schaltglied von dem Vorkontaktstück und danach erst das
andere (Schaltglied von dem Hauptkontaktstück getrennt wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für ein Schaltrelais
gemäß der Erfindung dargestellt: Mit zi ist die auf einem hufeisenförmigen Eisenkern
12 befindliche Relaisspule bezeichnet, mit 13 der ebenfalls hufeisenförmige Relaisanker,
der um die Achse 14 .drehbar ist. An dem Relaisanker 13 ist eine Platte 15 befestigt,
die einen Bolzen 16 trägt. Über diesen :Bolzen ist ein mit einer entsprechenden
Bohrung versehener Hebel 17 geschoben, der an seinem oberen Ende einen Kontakt 18
trägt und das eine bewegliche Schaltglied des Relais bildet. Eine Schraubenfeder
zg drückt den Hebel 17 an die Platte 15. Das zweite bewegliche Schaltglied wird
von einem ebenfalls über den Bolzen 16 und die Schraubenfeder ig geschobenen Hebel
2o mit dem Kontakt 2i gebildet. Eine die Schraubenfeder ig konzentrisch umgebende
weitere ,Schraubenfeder 22 drückt den Hebel 2o mit dem an ihm oben befestigten Distanzstück
23 an den Hebel 17. Am unteren Ende dieses Hebels 17 ist ein Bolzen 24: befestigt,
dessen beide Enden halbkugelförmig ausgebildet sind. Das eine Ende dieses Bolzens
ruht in- einer halbkugelförmigen Vertiefung einer am unteren Ende des Hebels 2o
befestigten Platte ä5. ,Auf diese Weise sind die beiden Hebel an ihren unteren Enden
in gewissem Grade drehbar gelagert. Mit dem Schaltglied 17, 18 arbeitet der feststehend
angeordnete Kontakt 27 zusammen. Der Kontakt 26 ist unmittelbar, der Kontakt 27
über einen Widerstand 28 an den einen Pol einer Spannungsquelle 29 angeschlossen.
Der von dem Schaltrelais zu schaltende Verbraucher 30, z. B. die von dem Relais
zu schaltenden Stromkreise eines Röntgenapparates, ist einerseits an den zweiten
Pol der Spannungsquelle, andererseits an die miteinander elektrisch leitend verbundenen
Schaltglieder angeschlossen. Am unteren Ende der Platte 15 ist eine Klinke 31 drehbar
gelagert, die unter dem Einfluß einer Feder 32 bestrebt ist, sich gegen das untere
Ende des Hebels 2o, das eine in die Klinke passende Nase 33 trägt, zu legen. Mit
34. ist :ein feststehend angeordneter Anschlag bezeichnet, der die Klinke 31 in
der aus der folgenden Beschreibung ersichtlichen Art und Weisse steuert.
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Wenn bei Erregung des Relais der Anker 13 an den Eisenkern 12 herangezogen
wird; bewegen sich die Kontakte 18 und 21 auf Kreisbahnen, deren Mittelpunkt in
der Drehachse 14 liegt, auf ihre festen Gegenkontakte 26 und 27 zu.
Zunächst berührt der Kontakt :2:i den Kontakt 27, so daß der Verbraucher
30 über den Widerstand 28 an .die Spannungsquelle 2g angeschlossen wird.
Bei der weiteren Bewegung des Ankers in die Schließstellung hebt sich der .Schalthebel
2o entgegen der Wirkung der Feder 22 oben von dem ,Schalthebel 17 ab, und zwar wird
er um seine Auflagestelle auf dem Bolzen 24 gedreht, bis der Kontakt 18 .den Kontakt
26 berührt und damit der Widerstand 28 überbrückt, der Verbraucher 3o also direkt
an die Spannungsquelle gelegt wird. In dieser Lage des Relaisankers (.Schließstellung)-
ist der -Schalthebel 21 so weit gedreht, daß die Klinke 31 unter dem Einfluß der
Feder 32 hinter die Nase 33 gleiten und den Schalthebel 2o in dieser seiner Lage
nunmehr festhalten, verriegeln kann. In der Schließstellung des Relais ist übrigens
der Hebel 17 entgegen der Wirkung der Feder ig oben von der Platte 15 etwas abgehoben,
so daß die Feder i9 für den nötigen Kontaktdruck zwischen den Kontakten 18 und 26
sorgen kann.
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Wird jetzt die Relaisspule 12 abgeschaltet, so fällt der Anker 13
unter dem Einfluß seines iGewichtes
und des Gewichtes der an ihm
befestigten Teile sowie unter der Wirkung der Feder i9, gegebenenfalls auch mit
Unterstützung einer nicht dargestellten Rückzugsfeder, in die in der Abbildung gezeichnete
Lage zurück. Infolge der Verklinkung des Hebels 2o verläßt der Kontakt 21 den Gegenkontakt
27 vor der Trennung der Kontakte 18, 26. Das bedeutet, daß beim Abschalten des Verbrauchers
;der Widerstand 28 nicht in Wirkung tritt. Kurz bevor der Relaisanker in seine in
der Abbildung gezeichnete Ruhelage gelangt, stößt das linke Ende der Klinke 31 an
den Anschlag 34., so daß die Verklinkung des Hebels 2,0 gelöst wird und dieser unter
dem Einfluß der Feder 22 in die gezeichnete Stellung geht. :Beim nächsten Ansprechen
des Relais spielt sich also der Einschaltvorgang wieder genau so ab, wie vorher
beschrieben wurde.
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Zur Erzielung einwandfreier Schaltzeiten gehört auch die Vermeidung
von Kontaktprellungen an dem Schaltrelais. ,Solche Kontaktprellungen, die auch einen
schnelleren Verschleiß und LTberspannungserscheinungen zur Folge haben, werden bei
dem Schaltrelais gemäß der Erfindung in einfacher und vorteilhafter Weise dadurch
vermieden, daß zwischen dem Schalthebel 17 und 20 und den betreffenden Federn i9
bzw. 22 Gummischeiben angeordnet werden, die als Schwingungsdämpfer wirken.